DE2705551C3

DE2705551C3 - Cutting nozzle

Info

Publication number: DE2705551C3
Application number: DE19772705551
Authority: DE
Inventors: Hermann 8000 Muenchen Mair
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1977-02-10
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2705551B2; DE2705551A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennschneiddüse mit einem Düseneinsatz in der Bohrung des Schneidsauerstoftkanals, bei der der Düstneinsatz aus einem wärmebeständigen, Metall- oder Metalloxidspritzer abweisenden Material besteht.The invention relates to a flame cutting nozzle with a nozzle insert in the bore of the cutting oxygen channel, in which the nozzle insert consists of a heat-resistant, metal or metal oxide splash repellent material.

Brennschneiddüsen sind im allgemeinen aus wännetechnischen Gründen, da sie sowohl der Wärme der Heizflamme als auch der Wärme des beim Schneidvorgang verbrennenden Metalls ausgesetzt sind, aus Messing oder Kupfer gefertigt. Diese Werkstoffwahl bringt es mit sich, daß sich, da beim Schneidvorgang die Brennschneiddüse infolge der Wärmewirkung möglichst nahe an der Oberfläche des zu durchschneidenden Metallgegenstandes zu führen ist, Metall- und Metalloxidspritzer an der Vorderfront und auch an der Innenwand der Düsenöffnung der Brennschneiddüse festsetzen. Die dadurch bedingte Verengung des Düsenquerschnit'.s und die damit zusammenhängenden veränderten Strömungsverhältnisse des Schneidsauerstoffs beeinflussen dann sowohl die Geschwindigkeit als auch die Qualität des Brennsehr>eidvorganges. Um eine möglichst gleichbleibende Schnittgt-^chwindigkeit und Schnittgüte einhalten zu können, ist es deshalb notwendig, die Brennschneiddüse von Zeit zu Zeit zu reinigen, was umständlich und zeitraubend ist. insbesondere, da das Reinigen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen immer wieder wiederholt werden muß. Zudem kann es, da die Oberflächenhärte von Kupfer und Messing gering ist, bei unsachgemäßer Reinigung leicht zu Beschädigungen des Düsenkanals kommen, die dann ebenso ungünstige Strömungsverhältnisse nach sich ziehen.Cutting nozzles are generally made of thermal technology Reasons, as they are both the heat of the heating flame and the heat of the cutting process exposed to burning metal, made of brass or copper. This choice of material it brings with it that, because during the cutting process the cutting nozzle as a result of the heat effect as possible close to the surface of the metal object being cut through, metal and metal oxide splashes on the front and also on the inner wall of the nozzle opening of the cutting nozzle fix. The resulting narrowing of the nozzle cross-section and the associated Changed flow conditions of the cutting oxygen then influence both the speed and also the quality of the burning process. To a Cutting speed as constant as possible and In order to be able to maintain the cutting quality, it is therefore necessary to close the cutting nozzle from time to time clean, which is cumbersome and time consuming. especially since cleaning takes place in a relatively short time Time intervals must be repeated again and again. It can also be because of the surface hardness of copper and brass is low, improper cleaning can easily damage the nozzle channel then equally unfavorable flow conditions result.

Zur Erhöhung der Standzeit von Brennschneiddüsen wurde bereits vorgeschlagen, diese durch Hartverchromen vor Schlacke- oder Metallspritzern zu schützen. Beim Reinigen von hartverchromten Brennschneiddüsen, die zudem in der Herstellung teuer sind, ist aber die Gefahr gegeben, daß die Verchromung beschädigt wird oder sogar abplatzt und somit ein Schutz vor Metallspritzern nicht mehr gewährleistet ist.To increase the service life of cutting nozzles, it has already been proposed to use hard chrome plating protect from slag or metal splashes. When cleaning hard chrome-plated cutting nozzles, which are also expensive to manufacture, but there is a risk that the chrome plating will be damaged or even flake off and thus protection against metal splashes is no longer guaranteed.

Darüber hinaus ist es zur Erhöhung der Standzeit von BrennschneiddUsen auch bekannt, Brennerspitzen und/ oder Düseneinsätze aus einem hitzebeständigen keramischen Material zu verwenden (DD-PS 9 876, DE-GM 19 43 907) und dabei den Umstand zu nutzen, daß Metall- oder Metalloxidspritzer an dem keramischen Material nicht haften. Dabei muß allerdings der Nachteil in Kauf genommen werden, daß solche Düseneinsätze bei unsachgemäßer Behandlung leicht durch mechanische Einwirkungen beschädigt werden können.In addition, to increase the service life of flame cutting nozzles, it is also known to use torch tips and / or to use nozzle inserts made of a heat-resistant ceramic material (DD-PS 9 876, DE-GM 19 43 907), taking advantage of the fact that metal or metal oxide splashes on the ceramic Material does not adhere. However, the disadvantage must be accepted that such nozzle inserts can easily be damaged by mechanical effects if handled improperly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennschneiddüse mit einem Düseneinsatz in der Bohrung des Schneidsauerstoffkanals der eingangs genannten Art zu entwickeln, die wärmetechnischen Anforderungen ebenso wie der Forderung nach einerThe invention is based on the object of providing a cutting nozzle with a nozzle insert in the To develop the drilling of the cutting oxygen channel of the type mentioned above, the thermal engineering Requirements as well as the requirement for one

möglichst hohen Standzeit genügt, die kostensparend, d. h, einfach und ohne aufwendigen Bearbeitungsvorgang herzustellen ist und die durch mechanische Einwirkungen nicht leicht zu beschädigen ist.the longest possible service life is sufficient, which saves costs, d. h, simply and without a complex machining process can be produced and which is not easily damaged by mechanical effects.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Düseneinsatz aus Saphir oder Kunststoff gefertigt ist.According to the invention, this object is achieved in that the nozzle insert is made of sapphire or plastic is made.

Die angeführten Materialien haben die für eine hohe Standzeit der Brennschneiddüse erforderlichen Eigenschäften, nämlich daß an ihnen Metall- oder Metalloxidspritzer nicht haften, daß sie wärmebeständig sind und neben einer genügenden Stoßfestigkeit auch eine ausreichend große Oberflächenhärte aufweisen.The materials listed have the properties required for a long service life of the cutting nozzle, namely that metal or metal oxide splashes do not adhere to them, that they are heat-resistant and, in addition to sufficient shock resistance, also have a sufficiently high surface hardness.

Die große Oberflächenhärte insbesondere der aus künstlichem Saphir aber auch der aus solchen Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen, gefertigten Düseneinsätze und das Merkmal, daß Metall- und Metalloxidspritzer an ihrer Oberfläche nicht haften, führen dazu, daß die Strömungsverhältnisse des Schneidsauerstoffstrahls während des gesamten Schneidvorganges weitgehend gleichbleiben. Dadurch kann nicht nur eine hohe Schneidgeschwindigkeit bei hoher Schnittgüte sondern auch eine Sauerstoffeinsparung erzielt werden. Hohe Schneidsauerstoff-Austrittsgeschwindigkeiten können zudem dadurch verwirklicht werden, daß der Düsenkanal des Düseneinsatzes lavalförmig ausgebildet ist.The great surface hardness, especially that of artificial sapphire, but also that of such Plastics, such as polytetrafluoroethylene, manufactured nozzle inserts and the feature that metal and Metal oxide splashes do not adhere to their surface, lead to the fact that the flow conditions of the Cutting oxygen beam remain largely the same during the entire cutting process. Through this can not only achieve a high cutting speed with a high cutting quality but also save oxygen be achieved. High cutting oxygen exit speeds can also be achieved in this way that the nozzle channel of the nozzle insert is laval-shaped.

Zur einfachen Befestigung des Düseneinsatzes in der Bohrung des Schneidsauerstoffkanals der Brennschneiddüse kann die Bohrung der Brennschneiddüse einen Absatz aufweisen und der Außendurchmesser des Düseneinsatzes entsprechend abgedreht sein. Der durch die Brennschneiddüse hindurchströmende Schneidsauerstoff preßt dann den Düseneinsatz auf den Absatz in der Bohrung, wodurch nach Abstellen der Sauerstoffzufuhr ein Auswechseln des Düseneinsatzes leicht möglich ist.For easy fastening of the nozzle insert in the hole in the cutting oxygen channel of the cutting nozzle the bore of the cutting nozzle can have a shoulder and the outer diameter of the Nozzle insert must be turned off accordingly. The cutting oxygen flowing through the cutting nozzle then presses the nozzle insert onto the shoulder in the bore, which after switching off the oxygen supply an exchange of the nozzle insert is easily possible.

Des weiteren kann der Düseneinsatz auslaßseitig mit dem Gehäuse der Brennschneiddüsr bündig abschließen. Dadurch kann ein Anhaften von Metall- oder Metalloxidspritzern an der Vorderfront und an der Innenwand des Düsenkanals der Brennschneiddüse sicher vermieden werden.Furthermore, the nozzle insert can be flush with the housing of the cutting nozzle on the outlet side. This can prevent metal or metal oxide splashes from adhering to the front and to the Inner wall of the nozzle channel of the cutting nozzle can be safely avoided.

Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Brennschneiddüse anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The following is a cutting nozzle according to the invention explained in more detail using an exemplary embodiment shown schematically in the figure.

Die in der Figur in einem Querschnitt parallel zur Längsachse ihres Düsenkanals 2 gezeichnete Brennschneiddüse 1 besteht aus einem Gehäuse 3 und einem koaxial in eine an die Schneidsauerstoffzufuhr angeschlossene Bohrung 4 des Gehäuses 3 eingesetzten, zylindrischen Düseneinsatz 5 aus einem wärmebeständigen, Metall- oder Metalloxidspritzer abweisenden Material mit weitgehend großer Oberflächenhärte. Bekannt ist, einen solchen Düseneinsatz 5 aus Hartmetall, gehärtetem Stahl oder aus keramischen Materialien zu fertigen. Erfindungsgemäß ist der DUsencinsatz 5 jedoch aus künstlichem Saphir oder Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, gefertigt.The cutting nozzle shown in the figure in a cross section parallel to the longitudinal axis of its nozzle channel 2 1 consists of a housing 3 and a coaxially connected to the cutting oxygen supply Bore 4 of the housing 3 inserted, cylindrical nozzle insert 5 made of a heat-resistant, Material that repels metal or metal oxide splashes and has a largely high surface hardness. It is known to have such a nozzle insert 5 made of hard metal, hardened steel or ceramic To manufacture materials. According to the invention, however, the DUsencinsatz 5 is made of artificial sapphire or Plastic, such as B. polytetrafluoroethylene manufactured.

Insbesondere die Verwendung der erfindungsgemäß genannten nichtmetallischen Werkstoffe zur Herstellung des Düseneinsatzes 5 ermöglichen dabei eine kostensparende Fertigung. Die Herstellung eines Düseneinsatzes, z. B. aus künstlichem Saphir kann dadurch erfolgen, daß zunächst ein Ring mit den gewünschten Außen- und Innenabmessiingen des Düseneinsatzes in ein Schmelzbad eingelegt und anschließend der Ring aus dem Schmelzbad gezogenIn particular, the use of the non-metallic materials mentioned according to the invention for production of the nozzle insert 5 enable cost-saving manufacture. The making of a Nozzle insert, e.g. B. from artificial sapphire can be done in that first a ring with the The desired outer and inner dimensions of the nozzle insert are placed in a molten bath and then the ring is pulled out of the weld pool

wird, wobei die Schmelze an dem Ring anhaftet und sich
röhrenförmig in die Länge zieht. Nach Erkalten des
gezogenen Teils kann dieses mechanisch zur endgültigen Form des Düseneinsatzes naehbearbeiiet werden.the melt adheres to the ring and becomes
elongates tubularly. After the
Drawn part, this can be sewn mechanically to the final shape of the nozzle insert.

|e nach Verwendung der Brennschneiddüse ist der
Düsenkanal 2 des Düseneinsatzes 5 zylindrisch oder, wie
in der Figur dargestellt, zur Erhöhung der Schneidsauerstoff-Austrittsgeschwindigkeit lavalförmig ausgebildet.
Der Ausgang 6 des Düsenkanals 2 und somit das eine
Ende des Düseneinsatzes 5 schließen bündig mit einem
Ende des Gehäuses 3 ab, so daß im Zusammenhang mit
der Werkstoffwahl für den Düseneinsatz 5 die
Vorderfront und die Innenwand des Düsenkanals 2 der
Brennschneiddüse 1 sicher vor dem Anhaften von
Metall- und Metalloxidspritzern geschützt sind.| e after using the cutting nozzle is the
Nozzle channel 2 of the nozzle insert 5 cylindrical or, like
shown in the figure, designed to increase the cutting oxygen exit speed laval-shaped.
The output 6 of the nozzle channel 2 and thus the one
End of the nozzle insert 5 close flush with a
End of the housing 3 from so that in connection with
the choice of material for the nozzle insert 5 the
Front face and the inner wall of the nozzle channel 2 of the
Cutting nozzle 1 safe from sticking
Metal and metal oxide splashes are protected.

Um ein Auswechseln des Düseneinsatzes 5, beispielsweise zum wirtschaftlichen Schneiden von Blechen unterschiedlicher Dicke, auf einfache Weise zu ermöglichen, ist die Bohrung 4 des Gehäuses 1 mit einem Absatz 7 versehen und der Außendurchmesser des zylindrischen Düseneinsatzes 5 an der gleichen Stelle entsprechend abgedreht. Dadurch wird der Düseneinsatz 5 lediglich durch den Druck des durch den Düsenkanal 2 strömenden Schneidsauerstoffs auf den Absatz 7 in der Bohrung 4 gepreßt, so daß ein Auswechseln des Düseneinsatzes 5 nach Abstellen der Sauerstoffzufuhr und Abziehen des Gehäuses i von den Anschlüssen für die Sauerstoffzufuhr ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges und damit zeitsparend durchführbar ist.To replace the nozzle insert 5, for example for economical cutting of sheet metal different thickness, to enable in a simple manner, is the bore 4 of the housing 1 with a shoulder 7 and the outer diameter of the cylindrical nozzle insert 5 at the same point turned off accordingly. As a result, the nozzle insert 5 is only by the pressure of the through Nozzle channel 2 flowing cutting oxygen pressed onto the shoulder 7 in the bore 4, so that a Replacing the nozzle insert 5 after switching off the oxygen supply and removing the housing i from the Connections for the oxygen supply without the aid of a tool and thus can be carried out in a time-saving manner is.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim;

Cutting nozzle with a nozzle insert in the bore of the cutting oxygen channel, in which the The nozzle insert is made of a heat-resistant material that repels metal or metal oxide spatter, characterized in that the nozzle insert is made of sapphire or plastic is.